CN104692667B - 一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，首先，将回收的玻璃进行破碎、球磨，并与一定量的硼酸进行混合，同时喷洒一定量的无机盐溶液，经干燥之后添加一定质量的粘结剂混合均匀后，经压制成型、烧结获得初始样品，随后将样品放置100℃的水中或者超声波中进行清洗，制得通孔的多孔玻璃。本发明制备的多孔玻璃滤芯不存在制备温度高、强度低、孔径过大等问题，同时具有物理性能优良、化学稳定性高、制备温度低、成本低、工艺过程简单等良好的优点。

Description

一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法
技术领域
本发明涉及水净化技术领域的净水器，具体涉及一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法。
背景技术
水是生命资源，生活饮用水水质的好坏与人们的身体健康密切相关。据世界卫生资质调查表明，全世界80％的疾病和50％的儿童死亡都与饮用水水质不良有关，而在我国有大约1/4的人口在饮用不符合卫生标准的水，水污染已经成为我国最重要的水环境问题。饮用水二次污染主要原因有：管道腐蚀、结垢、防腐衬里渗出物、微生物繁殖、余氯消毒副产物、外界造成的二次污染。因此，随着人们逐步了解饮水水质对人体健康的影响，更加重视饮水安全，水的净化成为了人们对水质的要求，市场上也出现了各式各样的净水器。
净水器净水功能主要通过滤芯来实现的，净水器滤芯是净水器的核心部件之一。根据净水器的特征以及过滤精度的不同净水器分为主级滤芯和辅助滤芯，主级滤芯主要指的是起到核心作用的滤芯，核心作用的滤芯一般有：超滤膜滤芯、RO膜滤芯、纳滤膜滤芯、陶瓷滤芯等。有机膜滤芯的缺点是不耐高温，由于膜材质和其他连接件的原因，有机膜滤芯适用温度仅为5～40℃。包括热水器出口以及一些温度较高的水，会造成有机膜滤芯变形和损坏，导致该滤芯的净水功能丧失；陶瓷滤芯耐高温，但由于原料大多采用化工原料，且烧结温度较高，因此其不仅制备成本高、能耗高同时存在制备周期长等缺点。
专利CN1724112公开了一种具有抗菌活化水功能的微孔陶瓷滤芯的制备方法。该法是将硅藻土50％～75％、多功能健康陶瓷材料8％～20％、消失物5％～10％、粘结剂5％～15％、纯碱1.5％～5％，经配料、混料、成型后在600～1300℃温度下煅烧制成。但是其所用到的多功能健康陶瓷材料(CN1392115多功能健康陶瓷材料及其制备方法和用途)，其具体是将20％～50％的天然无机非金属矿、3％～15％电气石，1％～5％纳米复合耐高温抗菌材料、10％～40％石英，8％～15％Al2O3，4.0％～10％ZnO等原料经混合、研磨、注浆、成型、烧结后，再研磨成细粉，添加到制备所制备的配合料中进行烧结获得陶瓷滤芯。该多功能健康陶瓷材料烧结温度为1200～1350℃，同样存在烧结温度过高、能耗大等问题。
专利CN104028048A公开了一种净水器滤芯及其制造方法该法是将紫砂矿72％～80％，高岭土7％～15％，贝壳粉4％～12％，稻壳粉5％～13％按照一定的配比，经配料、球磨、注浆、修坯，经1150℃烧成、检验，最终获得净水器陶瓷滤芯成品。该法还是存在烧结温度高、能耗大等缺点。
日本的旭肖子和伊势化学工业(株)联合提出了一种专利特公平4-45466，对已知的代表组成70％SiO2，23％B2O3，7％Na2O多孔玻璃进行改良，利用玻璃分相原理形成富硅相和富硼相，然后用酸液进行处理得到孔径较大，分布均匀，机械强度大的通孔玻璃，并将其用于污水过滤，取得了不错的效果。但是利用该方法生产的原料必须是化学纯，且B2O3的价格比较贵，从而导致生产成本较高，不利于工业化大规模生产。板硝子特开平6-39336提出了一类低B2O3低碱的多孔玻璃，虽减少了B2O3和碱金属的用量，但仍然解决不了熔制温度过高的问题，且后期的加工需要用氢氟酸进行酸蚀处理，又会使产品的成本升高，还会对环境造成严重污染。
德国肖特公司提出的专利USP4,588,540，利用废弃的硼硅酸盐玻璃，以将硼酸盐玻璃与无机盐按照一定的体积比进行配比，经680～1000℃烧结，制备出了具有通孔结构的多孔玻璃，将其应用于净水器的过滤，取得不错的效果。后来肖特玻璃该专利的基础上又提出专利USP4,927442，添加55％～75％K2SO4、25％～45％的硼酸盐玻璃，以30％的聚乙二醇为粘结剂，在100MPa的压力下形成坯料，然后经过860～900℃烧结，得到孔隙率为60％～67％，平均孔径为15～150μm的通孔玻璃。该法大大降低了通孔玻璃的生产成本。但是该法依然存在制备温度较高的问题，同时该法制备原料为具有分相作用的硼酸盐玻璃，其在烧结过程中因分相作用，产生了富硼相、富硅相，玻璃经分相之后，会使得所制备的通孔玻璃化学稳定性差，将其用在净水器中则会造成水质的二次污染，威胁人体健康。
专利CN103408226A公开了一种无机盐模法烧结制备高吸声性能多孔硅酸盐材料的方法。该法是将普通玻璃经过研磨成粉，并加入熔点高于玻璃软化点且易溶于水的无机盐(硫酸钠)、0.8％～1.2％软化剂硼酸进行混合、经5.0～7.0MPa加压成型后退模。随后将其放入马弗炉中，升温至在750～950℃下保温60～120min，烧结后的样品随炉冷却至室温后，用清水冲洗或煮沸溶出无机盐，干燥后即得到多孔硅酸盐材料。该多孔硅酸盐材料孔隙率的大小可以通过无机盐的用量进行调节。但该法存在烧结温度过高、保温时间过长、能耗大等缺点，同时该方法制备出的孔径大小为0.3～0.4mm，孔径过大，难以满足净水器的过滤要求。
专利CN102515551A公开了一种用于快速传质生物流化床的多孔泡沫玻璃载体及其制备方法、应用。该法以30wt.％～50wt.％的废玻璃为原料，与火山岩、粉煤灰、煤矸石、炉渣、铁粉、铝粉、等按质量百分比配制而成，采用传统的粉末烧成法，经850～870℃下发泡，制备出了通孔孔隙率80％的多孔泡沫玻璃。该法为生物载体的制备开辟了新的途径，也填补了污水处理中使用泡沫玻璃材料的空白，但该法在制备过程中加入了质量分数为10％～20％的铁粉、5％～10％的铝粉，同时在一定程度上也提高了泡沫玻璃的发泡温度，增加了泡沫玻璃的成本。
专利CN101774764A公开了一种泡沫塑料颗粒混合烧结法制备多孔泡沫玻璃的方法，该法以废弃玻璃为原料，加入1～2mm的泡沫塑料作为造孔剂，室温下，采用压制法进行成形，并在一定的温度下进行烧结。该法通过热处理烧结过程，占位体分解形成孔洞，玻璃粉末烧结成多孔块体，可制备出孔洞尺寸为0.5～2mm，分布均匀的泡沫玻璃。这些孔洞增加了玻璃的表面积，降低了块体的表观密度，而且提高了吸音和隔热能力。该法可通过调节的泡沫塑料颗粒添加量，控制孔洞之间的连通。但是该法所制备出的通孔孔径过大，难以满足净水器过滤滤芯的要求。
因此，目前净水器领域中急需一种制备温度低、成本低、化学稳定性高、强度高、具有杀菌功能，同时易于实现工业化大生产的过滤滤芯。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，本发明制备的多孔玻璃滤芯不存在制备温度高、强度低、孔径过大等问题，同时具有物理性能优良、化学稳定性高、制备温度低、成本低、工艺过程简单等良好的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将收集到的回收玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将回收玻璃破碎得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过筛得到玻璃粉末；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末30～80份，与5～8份硼酸进行混合，得到玻璃粉硼酸混合物；
(3)以质量份数计，取20～70份的无机盐，将其加入20～40份50～100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，最后干燥、研磨以及过筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取4～8份硅酸钠、2～4份羧甲基纤维素钠加入20～40份50～80℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取3～5份粘结剂加入10～30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取5～10份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过筛，过筛后放入磨具进行压制，脱模后进行烧结得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，然后干燥，得到多孔玻璃滤芯。
进一步地，步骤(1)中所述的回收玻璃为器皿玻璃、平板玻璃或基板玻璃中的一种或多种；步骤(1)中将玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒，得到碎玻璃颗粒；步骤(1)球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1。
进一步地，步骤(1)中球磨后过350或400目筛得到玻璃粉末；步骤(3)中干燥、研磨后过200目筛得到处理后的玻璃粉；步骤(5)中将复合粘结剂与处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛。
进一步地，步骤(2)中所述的硼酸的纯度为化学纯，经研磨并过200目筛后使用；步骤(3)中的无机盐是纯度为化学纯的K2SO4、MgSO4、Li2SO4、Na2SO4、NaCl、KCl或CaCl2中的一种或多种；步骤(4)中使用的硅酸钠、乙醇、羧甲基纤维素的纯度为工业纯。
进一步地，步骤(4)中的粘结剂为聚乙烯醇、糊精、阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。
进一步地，步骤(4)中得到复合粘结剂后将其于60℃下恒温放置备用。
进一步地，步骤(5)中烧结条件为：以2～5℃/min的升温速率升温至700～850℃，并在该温度下保温30～60min，随后随炉冷却。
进一步地，步骤(6)中将半成品滤芯中的无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温3～5h；或将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗3～4h。
进一步地，步骤(6)得到的多孔玻璃滤芯的孔隙率为20％～85％，平均孔径为10～160μm。
一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将收集到的平板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将平板玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末30份，与5份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取70份化学纯的CaCl2，将其加入40份100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取8份硅酸钠、3份羧甲基纤维素钠加入20份50℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取2份阴离子聚丙烯酰胺和3份聚乙烯醇加入30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取8份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经10MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至735℃，并在该温度下保温35min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温5h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为85％，平均孔径为160μm的多孔玻璃滤芯。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明使用回收玻璃作为主要原料，该多孔玻璃滤芯烧结温度低于现有的通孔玻璃的制备温度，具有节能环保的作用；不仅解决了目前玻璃固体废物产生的资源浪费、土地资源占用、环境污染等问题，同时也减少了净水器滤芯的原料成本，采用本发明的方法制备出的多孔玻璃滤芯，具有孔径分布均匀、化学稳定性能好、物理性能优良、使用寿命长等优点，可以满足目前净水器过滤滤芯方面的应用要求，具有广泛的应用前景。
按照本发明制备方法得到的多孔玻璃滤芯，具有价格低廉、孔隙率大小可调节、孔径分布均匀、贯通性好、化学稳定性能好、物理性能优良、使用寿命长、抗菌性能强、过滤效率高等优点，可以满足目前净水器过滤滤芯方面的应用要求，应用于净水器中将有利于提高净水器的使用寿命和净水效率，促进我国家用净水器的普及，同时还可用在生活污水、化工污水、造纸污水其他污水过滤、净化处理领域中，具有广泛的应用前景，具有可观的经济和社会效益。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将收集到的回收玻璃(器皿玻璃、平板玻璃或基板玻璃中的一种或多种)中的金属及塑料分拣出来后，将回收玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过350或400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末30～80份，与5～8份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取20～70份的无机盐(无机盐是纯度为化学纯的K2SO4、MgSO4、Li2SO4、Na2SO4、NaCl、KCl或CaCl2中的一种或多种)，将其加入20～40份50～100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取4～8份硅酸钠、2～4份羧甲基纤维素钠加入20～40份50～80℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取3～5份粘结剂(粘结剂为工业纯的聚乙烯醇、糊精、阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺中的一种或多种，聚乙烯醇其分子量为10～15万、阴离子聚丙烯酰胺分子量为1000万、糊精纯度为工业纯)加入10～30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取5～10份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经10～15MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以2～5℃/min的升温速率升温至700～850℃，并在该温度下保温30～60min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温3～5h；或将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗3～4h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为20％～85％，平均孔径为10～160μm的多孔玻璃滤芯。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
(1)将收集到的器皿玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将器皿玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过350目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末80份，与8份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取20份纯度为化学纯的K2SO4，将其加入30份50℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取4份硅酸钠、2份羧甲基纤维素钠加入40份80℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取3份工业纯的聚乙烯醇加入10份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其放入60℃的恒温干燥箱或者恒温水浴锅中恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取10份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经10MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以2℃/min的升温速率升温至700℃，并在该温度下保温60min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温3h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为20％，平均孔径为10μm的多孔玻璃滤芯。
实施例2
(1)将收集到的平板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将平板玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末30份，与5份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取70份化学纯的CaCl2，将其加入40份100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取8份硅酸钠、3份羧甲基纤维素钠加入20份50℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取5份粘结剂(包括2份阴离子聚丙烯酰胺、3份聚乙烯醇)加入30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取8份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经10MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至735℃，并在该温度下保温35min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温5h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为85％，平均孔径为160μm的多孔玻璃滤芯。
实施例3
(1)将收集到的基板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将基板玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过350目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末50份，与6份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取50份纯度为化学纯的Na2SO4，将其加入30份70℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取5份硅酸钠、4份羧甲基纤维素钠加入30份60℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取4份糊精加入20份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取10份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经12MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以4℃/min的升温速率升温至760℃，并在该温度下保温40min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗3h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为72％，平均孔径为95μm的多孔玻璃滤芯。
实施例4
(1)将收集到器皿玻璃和基板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将器皿玻璃和基板玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末60份，与7份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取40份纯度为化学纯的NaCl，将其加入35份90℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取6份硅酸钠、3份羧甲基纤维素钠加入35份60℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取4份阴离子聚丙烯酰胺加入25份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取8份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经15MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以4℃/min的升温速率升温至820℃，并在该温度下保温60min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗4h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为54％，平均孔径为75μm的多孔玻璃滤芯。
实施例5
(1)将收集到器皿玻璃、平板玻璃和基板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将回收玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过350目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末70份，与7份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取30份的无机盐(包括10份K2SO4，15份MgSO4和5份Li2SO4)，将其加入35份90℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取7份硅酸钠、3份羧甲基纤维素钠加入35份65℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取4.5份粘结剂(包括2.5份糊精和2份阴离子聚丙烯酰胺)加入15份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取8份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经13MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以4.5℃/min的升温速率升温至850℃，并在该温度下保温45min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温4h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为46％，平均孔径为52μm的多孔玻璃滤芯。
实施例6
(1)将收集到的器皿玻璃和平板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将回收玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末40份，与5份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取60份的无机盐(包括纯度为化学纯的15份K2SO4、10份MgSO4，25份KCl和10份CaCl2)，将其加入25份60℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取5份硅酸钠、4份羧甲基纤维素钠加入30份70℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取5份粘结剂(包括2份聚乙烯醇、2份糊精和1份阳离子聚丙烯酰胺)加入30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取5份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经15MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温至800℃，并在该温度下保温30min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗3h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为62％，平均孔径为80μm的多孔玻璃滤芯。
实施例7
(1)将收集到的平板玻璃和基板玻璃中的金属及塑料分拣出来后，将回收玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过350目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末50份，与6份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取40份的无机盐(包括10份MgSO4、10份Li2SO4、15份NaCl和5份CaCl2)，将其加入40份100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取8份硅酸钠、2份羧甲基纤维素钠加入30份80℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取4份粘结剂(包括1份聚乙烯醇、1份糊精、1份阳离子聚丙烯酰胺和1份阴离子聚丙烯酰胺)加入25份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取7份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形磨具中，经10MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至810℃，并在该温度下保温50min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入超声波清洗器中清洗4h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为80％，平均孔径为147μm的多孔玻璃滤芯。
本发明通过无机盐溶解法，制备出了一种新型净水器用玻璃滤芯。按照本发明制备方法得到的玻璃滤芯，具有价格低廉、孔隙率大小可调节、孔径分布均匀、贯通性好、化学稳定性能好、物理性能优良、使用寿命长、抗菌性能强、过滤效率高等优点，可以满足目前净水器过滤滤芯方面的应用要求，应用于净水器中将有利于提高净水器的使用寿命和净水效率，促进我国家用净水器的普及，同时还可用在生活污水、化工污水、造纸污水其他污水过滤、净化处理领域中，具有广泛的应用前景，具有可观的经济和社会效益。

Claims (1)

1.一种净水器用多孔玻璃滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将收集到平板玻璃破碎至粒径小于5mm的颗粒得到碎玻璃颗粒，然后将碎玻璃颗粒球磨后过400目筛得到玻璃粉末，其中，球磨机中的研磨介质为平均直径为8～20mm的玛瑙球石、氧化锆球石或刚玉球石中的一种或多种，球磨机中的研磨介质大球、中球、小球的个数比为1:1:1，球磨过程中球磨介质与碎玻璃颗粒的质量比为1﹕1；
(2)以质量份数计，取步骤(1)得到的玻璃粉末30份，与5份化学纯的硼酸进行混合得到玻璃粉硼酸混合物，其中，硼酸经研磨并过200目筛后使用；
(3)以质量份数计，取70份化学纯的CaCl2，将其加入40份100℃的水中，搅拌均匀后得到该无机盐的水溶液，然后将该无机盐的水溶液喷洒至步骤(2)得到的玻璃粉硼酸混合物中并混合均匀，放入105℃恒温干燥箱中干燥4h，最后研磨并过200目筛得到处理后的玻璃粉；
(4)以质量份数计，取8份硅酸钠、3份羧甲基纤维素钠加入20份50℃的水中，搅拌均匀后得到溶液A；取2份阴离子聚丙烯酰胺和3份聚乙烯醇加入30份的乙醇中，搅拌均匀后得到溶液B；将溶液B以倒入溶液A中，混合均匀获得复合粘结剂，并将其于60℃下恒温放置备用；
(5)以质量份数计，取8份步骤(4)得到的复合粘结剂与100份步骤(3)得到的处理后的玻璃粉混合均匀后过150目筛，过筛后放入直径为30mm的圆形模具中，经10MPa压制、脱模之后获得一定厚度的样品，然后将其放入马弗炉中，以3℃/min的升温速率升温至735℃，并在该温度下保温35min，随后随炉冷却得到半成品滤芯；
(6)将步骤(5)得到的半成品滤芯中的无机盐溶解，无机盐溶解的方式为：将半成品滤芯放入水中加热至100℃后保温5h，然后放入烘箱干燥，得到孔隙率为85％，平均孔径为160μm的多孔玻璃滤芯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105271778B (zh) * 2015-11-02 2018-01-19 陕西科技大学 一种彩色轻质多孔玻璃颗粒及其制备方法
CN106474827A (zh) * 2016-09-29 2017-03-08 西安交通大学苏州研究院 一种抗菌滤芯及其制备方法和应用
CN107374349A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 一种电水壶的控制方法
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CN108640485B (zh) * 2018-04-18 2020-11-03 南京卡佛科学仪器有限公司 一种用于气体吸收管的多孔玻板的制作方法
CN111097230B (zh) * 2019-12-31 2022-02-11 浙江金龙自控设备有限公司 一种油田污水处理用改性玻璃滤料及其制备方法
CN112717557A (zh) * 2020-12-07 2021-04-30 安徽鸿狮环保科技有限公司 一种pp微孔折叠滤芯加工工艺
CN112521177B (zh) * 2020-12-28 2022-06-07 华侨大学 一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3305854C1 (de) * 1983-02-19 1984-09-06 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Verfahren zur Herstellung von poroesem Sinterglas mit grossem offenem Porenvolumen
DE3637690A1 (de) * 1986-11-05 1988-08-11 Schott Glaswerke Verfahren zur herstellung von offenporigem sinterglas mit grossem offenen porenvolumen, das besonders geeignet ist als filter fuer fluessigkeiten und gase bei hohen durchflussgeschwindigkeiten
CN1084840A (zh) * 1992-09-30 1994-04-06 上海青蒲环保设备厂 石英微孔过滤材料及其制造方法
JP2011230979A (ja) * 2010-04-30 2011-11-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd 多孔体およびその製造方法
CN102815856B (zh) * 2012-08-31 2014-08-20 哈尔滨工业大学 一种使用玻璃粉的多孔玻璃材料的制备方法
CN103408226A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 西北工业大学 一种无机盐模法烧结制备高吸声性能多孔硅酸盐材料的方法

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